ANALYSIS OF TENSILE STRENGTH ANALYSIS OF TENSILE STRENGTH ON GIRTH WELD CLADDING MATERIALON GIRTH WELD CLADDING MATERIAL

WITH VARIATION GROOVE SHAPE FOR OFFSHORE PIPELINEWITH VARIATION GROOVE SHAPE FOR OFFSHORE PIPELINE

HERMAN PRATIKNOHERMAN PRATIKNO

TEKNIK KELAUTANTEKNIK KELAUTANFTK – ITSFTK – ITS

LATAR BELAKANGLATAR BELAKANG

TRANSPORTASI MINYAK DAN GAS

BAHAN-BAHAN BERSIFAT KOROSIF

PIPA CLADDING STAINLESS STEEL 316L

PENYAMBUNGAN PIPA DENGAN GIRTH WELD

PENGEBORAN MINYAK LEPAS PANTAI (OFFSHORE)

TUJUAN PENELITIANTUJUAN PENELITIAN

Untuk mengetahui pengaruh variasi dua bentuk groove pada pengelasan girth weld material cladding pipa offshore terhadap sifat mekanisnya, terutama sifat kekuatan tariknya.

METODOLOGI PENELITIANMETODOLOGI PENELITIAN

MATERIAL CLADDING

PENGUJIAN KOMPOSISI KIMIA

PREPARASI COUPON TEST

PERCOBAAN PENGELASAN

PENGUJIAN MEKANIS

PENGUJIAN

METALOGRAFI

PENGUJIAN KETAHANAN KOROSI

ANALISA DATA & PEMBAHASAN

KESIMPULAN

STUDI LITERATUR

JENIS-JENIS PENGUJIAN JENIS-JENIS PENGUJIAN GIRTH WELDGIRTH WELDTEST

PARENT METAL WELD JOINT TEMP

TS = 530 MPa MINTRANS.TO THE

GIRTH WELD (BACKING STEEL) LOCATION OF FAILURE : REPORT

ASME SECT IX, QW-163R = 2 x T, BEND ANGLE 180 oCTHE SPECIMENS SHALL NOT SHOW ANY OPEN DEFECTS EXCEEEDING 1.6 MM IN LENGTH AND DISBONDING.R = 1.5 x T, BEND ANGLE : 150o

ROOT BEND - V10 x 10 MM FULL SIZEABSORBED ENERGYMIN.AVE.45 JOULES SINGLE MIN.34 JOULESSHEAR AREA : MIN.50%

HARDNESS SURVEY SHALL BE DONE USING MC1 TEST SPECIMEN.BS : 248 Hv10 MAXCA : 325 Hv10 MAXAFTER HARDNESS TEST, MACRO GRAPHIC EXAMINATION SHALL BE PERFORMED (SEE NOTE 1)MAGNIFICATION OF PHOTO : x1

T-JOINTED PORTION - V

Ni 38.0, Cr 19.5, Mo 2.5.

WELD DEPOSIT (WELD CENTER) - V Ni, Cr & Mo SHALL BE REPORTED

NICK BREAK TESTTRANS TO THE

GIRTH WELD - V ROOM TEMP API STANDARD.1104 PARA 2.6.3TEST SOLUTION : ASTM G48 METHOD A (6% FeCl3 )DURATION TIME : 72 HRS.TP SIZE : 25 x 50 MMCORROSION RATE : 5 MPY MAX

TEST SOLUTION : ASTM A262 PRACTICE B (50% H2 SO 4

25GRAM FE2 (SO4) 4)DURATION TIME : 120 HRS.TP SIZE : 25 x 25 MMACCEPTANCE : NO CRACK SHALL BE OBSERVED BY VISIBLE AT x 100 MAGNIFICATION.EACH CORROSION RATE SHALL BE REPORTED FOR REFERENCE ONLY.

KIND OF TEST

LOCATION & DIRECTION OF

TEST SPECIMENS

IDENTIFICATION

ACCETANCE CRITERIA

JOINT TENSILE - V ROOM TEMP

ROOM TEMPFACE BEND - V

SIDE BENDTRANS.TO THE

GIRTH WELD (COMPOSITE

STEEL)

- V

0oC

MACRO & HARDNESS

TRANS TO THE GIRTH WELD - V

ROOM TEMP

IMPACT

TRANS.TO THE GIRTH WELD (2 MM FROM BOND LINE) - V

ROOM TEMP

PITTING CORR.TESTCLADDING ALLOY INCL. ROOT WELD - V 22 +/- 2oC

CHEMICAL ANLYSIS

ROOT WELD - V

BOILINGINTERGRANULAR

CORR.TESTCLADDING ALLOY INCL. ROOT WELD - V

≥≥≥

PENGUJIAN KOMPOSISI KIMIAPENGUJIAN KOMPOSISI KIMIA

C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) Mo (%) Fe (%)0,02 0,35 1,8 18 12 2,7 sisa

Baja A516 Grade 60

Cladding Stainless Steel 316L

Elektrode E 316L

Elektrode E 7018

C ( % ) Si ( % ) Mn ( % ) Ni ( % ) P ( % ) S ( % ) Fe ( % )0,22 0,02 1,12 0,25 0,035 0,035 sisa

C (%) Si (%) Mn (%) P (%) S (%) Ni (%) Cr (%) Mo (%) Fe0,03 0,75 2,0 0,04 0,03 12 17 2,5 sisa

C (%) Mn (%) P (%) S (%) Si (%) Mo (%) Fe0,12 0,90 0,03 0,04 0,80 0,53 sisa

PERENCANAAN PERCOBAANPERENCANAAN PERCOBAAN

15 mm

5 mm

o560 ±

A

2 mm

1,5 – 2,5 mm

Spesimen I :

Lebar A = 2 ( 18 x tan 30) + 2 = 20,78 + 2 = 22,78 mm

SUMBER : ASME IX DAN NKK JAPAN

15 mm

5 mm

o560 ±

B

2 mm

1,5 – 2,5 mm

min 5 0.5 – 1,5

min 3R

Spesimen II :

Lebar B = 2 ( 18 x tan 30) + 2 + 2 ( 5 ) = lebar A + 10 mm = 32,78 mm

15 mm

5 mm

o560 ±

A

2 mm

1,5 – 2,5 mm

Spesimen I :

Lebar A = 2 ( 18 x tan 30) + 2 = 20,78 + 2 = 22,78 mm

15 mm

5 mm

o560 ±

B

2 mm

1,5 – 2,5 mm

min 5 0.5 – 1,5

min 3R

Spesimen II :

Lebar B = 2 ( 18 x tan 30) + 2 + 2 ( 5 ) = lebar A + 10 mm = 32,78 mm

PROSES PENGELASAN SMAWPROSES PENGELASAN SMAW

ELEKTRODE DIAMETER ARUS VOLTAGE KECEPATAN LAS(MM) (AMPERE) (VOLT) ( CM / MENIT )

ROOT E 7018 2,6 70 -80 20 - 25 MANUAL (6 - 8)BASE METAL E 7018 3,2 110 - 115 25 - 30 MANUAL (6 - 8)CLAD METAL E 316L 3,2 100 - 120 25 - 30 MANUAL (12 - 15)

ELEKTRODE DIAMETER ARUS VOLTAGE KECEPATAN LAS(MM) (AMPERE) (VOLT) ( CM / MENIT )

ROOT E 7018 2,6 70 -80 20 - 25 MANUAL (6 - 8)BASE METAL E 7018 3,2 110 - 115 25 - 30 MANUAL (6 - 8)CLAD METAL E 316L 3,2 100 - 120 25 - 30 MANUAL (12 - 15)

GROOVE V

GROOVE Vm

SPESIMEN UJI TARIKSPESIMEN UJI TARIK (STANDAR ASME IX –KL.426.1) (STANDAR ASME IX –KL.426.1)

min. 254 mm

A A + 12 , 7

6,35 6,35

Bagian ini dimesin dengan difris

19

6,35

6,35

31,7 19 mm (3/4 in)

R min. 25,4 mm

HASIL DAN PEMBAHASANHASIL DAN PEMBAHASAN

UJI TARIKSTRUKTUR MAKRO DAN

PENGUJIAN KEKERASANPENGAMATAN METALOGRAFI

PENGUJIAN TARIKPENGUJIAN TARIK

Kekuatan tarik girth weld groove V 3% lebih tinggi daripada groove Vm

470480490500510520530

1 2 3 4 5 6 7 8

Spesim en

Keku

atan

Tar

ik (M

Pa)

Kekuatan TarikGroove V

Kekuatan TarikGroove Vm

STRUKTUR MAKRO GROOVE VSTRUKTUR MAKRO GROOVE V

STRUKTUR MAKRO GROOVE VSTRUKTUR MAKRO GROOVE VSTRUKTUR MAKRO GROOVE STRUKTUR MAKRO GROOVE VmVm

PENGUJIAN KEKERASANPENGUJIAN KEKERASANKekerasan Material-3 ( groove V )

0

50

100

150

200

250

-20 -10 0 10 20

Jarak dari center weldment (mm)

Hv (

0,5

kg ) Cladding weld

Center Root weld

SUMBER : HASIL PENELITIAN

PENGUJIAN KEKERASANPENGUJIAN KEKERASANKekerasan Material-4 (Groove Vm)

0

50

100

150

200

250

300

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

Jarak dari center weldment ( mm )

Hv (

0,5

kg ) Cladding weld

Center Root weld

SUMBER : HASIL PENELITIAN

PENGAMATAN METALOGRAFIPENGAMATAN METALOGRAFI

15 mm

5 mm

o560 ±

2 mm

1,5 – 2,5 mm

Spesimen I :

B A C D

E

15 mm

5 mm

o560 ±

2 mm

1,5 – 2,5 mm

min 5

Spesimen II :

A B C D

E

GO

GO

PENGAMATAN METALOGRAFI PENGAMATAN METALOGRAFI CLADDINGCLADDING GROOVE V GROOVE V

100 μ m

100 μ m

100 μ m

GAMBAR 1A GAMBAR 1B GAMBAR 1C

GAMBAR 1D GAMBAR 1E

100 μ m

100 μ m

316L

A516

316L

A516

E 316L

E 316LE 7018

E 316L

E 7018

E 316L

PENGAMATAN METALOGRAFI PENGAMATAN METALOGRAFI CLADDING CLADDING GROOVE Vm (MODIFIKASI)GROOVE Vm (MODIFIKASI)

100 μ m

GAMBAR 2A GAMBAR 2CGAMBAR 2B

GAMBAR 2D GAMBAR 2E

100 μ m

100 μ m

100 μ m

100 μ m

A516

316L

A516

316L

E 316L

E 316LA516

E 316L

E 7018

E 316L

KESIMPULANKESIMPULANPada pengelasan girth weld untuk pipa cladding 316L, bentuk sambungan las groove V mempunyai kekuatan tarik 3% lebih tinggi daripada groove Vm (modifikasi).

Pada pengelasan girth weld bentuk groove V mengalami defleksi sebesar 5o, lebih rendah dibandingkan bentuk groove Vm yang mengalami defleksi sebesar 10o.

TERIMA KASIHTERIMA KASIH